在煤矿生产中，立井井筒是矿井与地面的主要连接口，是煤矿生产中的必经的通道。井壁是井筒的主体结构，是抵抗地压、隔绝壁后高压水的有力屏障，同时也是井筒中大量装备安装的着力点，井壁质量是井筒安全运行的基础。如今我国煤矿的开采深度越来越深，矿区地质条件越来越复杂，井壁所承受的压力也越来越大，其稳定性受到威胁，因此在煤矿运营期间监测、维护井筒在矿井安全生产中至关重要。
立井井筒在设计及施工中其方法不当会引起日后产生变形，如设计时未充分考虑防水问题；井筒内外壁在施工时衔接不够完善，无法一起承载重荷；混凝土在凝固时，井筒内外壁间产生温度应力，迫使井壁断裂等。
在矿井长期运营过程中，井筒会由于井壁设备刚度和承载能力设计出现失误，将不耐腐蚀的材料误用在腐蚀性介质中、疏水措施不合理、井壁受到冰冻而变形等。
柱外开采会引起井筒围岩在竖直方向压缩从而产生变形，靠近岩层移动边界的井筒，由于内部井筒随着移动边界内的岩体在竖向向下移动而向下移动，但移动边界外的岩体则不发生移动，井筒内部也会阻止其上部下移，这样井筒就产生了集中的竖向压力，继而产生裂隙。柱外开采岩层的水平移动会使井筒在不同深度水平移动不均，甚至出现不同两点水平移动方向相反，井筒有时会因此出现歪斜，不均匀的岩体对其水平移动产生影响，井筒在竖向相邻点之间的非线性水平移动，使井壁产生弯曲。
通过以上分析可知，井筒会在受到各种内外力的作用下产生变形，当变形达到临界值时，井筒就会产生破裂甚至破断，且这种破断是一个渐变的过程，因此研究人员通过井筒变形监测对井筒的变形情况实时监测记录，在事故发生前提供预警，为避免事故发生，在收到预警后通常会采用注浆法或卸压槽法对井筒进行治理。
根据《工程测量规范》要求，大型或重要工程建筑物、构筑物, 在工程设计时, 应对变形测量统筹安排, 施工开始时即应进行变形测量。为了井筒在煤矿运营中的稳定，且不影响生产过程，需要对井壁进行实时快速的监测，但实际缺乏切实有效的技术和装置保障，在极大程度上了存在安全监护的盲区，形成提升系统的重大风险源之一。立井井筒变形监测由于受观测条件的限制，布置水平位移监测网和垂直位移监测网困难，有别于常规的测量, 有必要对立井筒壁变形监测方法进行研究，求得合理的监测方案。因此，综合运用日益发展的图像处理、结构光式传感器等技术，对井筒变形监测系统进行研究具有如下重要的实际意义。
（1）通过对井筒变形情况的实时监测，可以在事故发生前提供预警，使得井筒维护人员可以及时对井筒进行治理，避免事故的发生。
（2）通过获得变形监测过程中的数据，可分析出井筒的变形过程，为井筒治理的相关参数设计提供科学依据和研究基础。